SU1738206A1 - Method of treating food products and fodders by infrared irradiation - Google Patents

Abstract

Использование: обработка пищевых продуктов и кормов в сельском хоз йстве ИК-излучением лазера. Сущность изобретени : пищевые продукты и корма обрабатывают когерентным и монохроматическим ИК-излучением С02-лазера с длиной волны, равной 10,6 мкм, дл  увеличени  их питательности и перевариваемое™, 1 ил, 2 таблUse: processing of food and feed in agriculture IR laser radiation. SUMMARY OF THE INVENTION: Foodstuffs and feeds are treated with coherent and monochromatic IR radiation from a C02 laser with a wavelength of 10.6 microns to increase their nutritional value and digestible ™, 1 silt, 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к технологии обработки кормов и пищевых продуктов в сельским хоз йстве ИК-излучением лазера в частности, дл  повышени  их питательных и вкусовых качеств.This invention relates to the technology of processing feed and food products in agriculture by IR laser radiation, in particular, to improve their nutritional and taste qualities.

Известен способ переработки зерна дл  применени  его в пищу человеку и на корм скоту, предусматривающий нагрев зерна инфракрасными лучами в течение короткого времени, достаточного дл  его преобразовани  в м гкую т гучую и пластичную форму (микронизаци  зерна). Сущность микронизации состоит в изменении структуры крахмала и белка обрабатываемых кормов в результате интенсивного нагрева инфракрасным излучением. Облучение вызывает вибрацию молекул продукта, при этом выдел етс  тепло и повышаетс  давление в зернах за счет быстрого испарени  влаги. Оболочка крахмальных гранул разрушаетс , а также происходит денатураци  белка, В процессе облучени  зерно вспучиваетс , растрескиваетс , становитс  м гким , приобретает при тный вкус и аромат, при этом снижаютс  энергозатраты.There is a known method of processing grain for human consumption and for animal feed, which involves heating the grain with infrared rays for a short time sufficient to convert it into a soft, heavy and plastic form (micronization of grain). The essence of micronization consists in changing the structure of starch and protein of processed feed as a result of intensive heating by infrared radiation. Irradiation causes the product molecules to vibrate, generating heat and increasing pressure in the grains due to the rapid evaporation of moisture. The shell of the starch granules is destroyed, and protein denaturation occurs. During irradiation, the grain swells, cracks, becomes soft, acquires a pleasant taste and aroma, while reducing energy costs.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому  вл етс  способ обработки зерна с помощью его нагрева инфракрасными лучами в течение 20-90 с в спектральном диапазоне 1,8-3,4 мкм. Источником инфракрасного излучени  служат газовые горелки из специальной керамики или специальные электрические нагревателиThe closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed is a method of processing grain by heating it with infrared rays for 20-90 seconds in the spectral range of 1.8-3.4 microns. The source of infrared radiation are gas torches made of special ceramics or special electric heaters.

Недостатками известного способа  вл ютс  большие энергозатраты на питание тепловых нагревательных элементов или большой расход газа, наличие большой зоны облучени  и, соответственно, больших габаритов транспортера, громоздкость установкиThe disadvantages of this method are the large energy consumption for supplying thermal heating elements or high gas consumption, the presence of a large irradiation zone and, accordingly, large conveyor dimensions, the cumbersome installation

Целью изобретени   вл етс  увеличение питательности и перевариваемое™ кормов и пищевых продуктов.The aim of the invention is to increase the nutritional value and the digestible ™ of feed and food.

Цель достигаетс  тем, что источником инфракрасного излучени  служит С02-ла- зер, генерирующий в непрерывном режиме излучени  с длиной волны 10,6 мкмThe goal is achieved by the fact that the source of infrared radiation is a C02 laser that generates radiation in a continuous mode with a wavelength of 10.6 microns.

СОWITH

СWITH

ч соh with

0000

ю о оu o o o

Способ лазерной обработки пищевых продуктов и кормов ИК-излучением реализуетс  следующим образом.The method of laser processing of food and feed infrared radiation is as follows.

Зерна 1  чмен  засыпаютс  в бункер 2 откуда через дозатор 3 монослоем двигает- с  по транспортеру 4 и попадает под сканирующее лазерное излучение 5. В эксперименте использовалс  СОг-лазер выходной мощностью 100-200 Вт. Излучение лазера б после отражени  от зеркала 7 на- правл лось на модул тор 8, который осуществл л поперечное (относительно транспортера) сканирование луча. Поскольку излучение С02-лазера точно попадает в основные полосы поглощени  воды, а также совпадает с многими резонансными частотами внутри и межмолекул рных колебаний , составл ющих зерно веществ (белков, крахмала, ферментов и др.), его воздействие оказываетс  чрезвычайно эффектив- ным. В зоне лазерного облучени  в зерне происходит резкое повышение температуры , нарастает давление паров воды, зерно вспучиваетс  и внешн   оболочка разрываетс . При этом происходит деструкци  и желатинизаци  крахмала, денатураци  белка . Облученное зерно, двига сь по транспортеру , попадает в приемный бункер 9.Grain 1 barley is poured into the bunker 2, from where through the dispenser 3 the monolayer moves along the conveyor 4 and is hit by scanning laser radiation 5. In the experiment, a CO2 laser with an output power of 100-200 watts was used. The laser radiation b after reflection from the mirror 7 was directed to the modulator 8, which carried out a transverse (relative to the conveyor) scanning of the beam. Since the emission of a C02 laser exactly falls into the main absorption bands of water, and also coincides with many resonant frequencies inside and intermolecular vibrations that make up the grain of substances (proteins, starch, enzymes, etc.), its effect is extremely effective. In the laser irradiation zone, a sharp increase in temperature occurs in the grain, the pressure of water vapor builds up, the grain swells and the outer shell breaks. In this case, starch destruction and gelatinization, protein denaturation occurs. The irradiated grain, moving along the conveyor, enters the receiving bunker 9.

После многократных исследований химических свойств обработанного зерна After repeated studies of the chemical properties of the processed grain

получены следующие оптимальные результаты режима обработки.The following optimal processing mode results were obtained.

Оптимальна  температура, плотность мощности, продолжительность облучени  в зависимости от вида зерна приведены в табл.1.The optimal temperature, power density, duration of irradiation depending on the type of grain are given in table 1.

Из табл.1 видно, что разных типов зерна требуют определенной обработки. Различно врем  экспозиции, которое колеблетс  в пределах 20-25 с.From table 1 it can be seen that different types of grain require certain processing. Different exposure times range from 20-25 seconds.

Химический состав зерна пшеницы, обработанного ИК-лазером, приведен в табл.2.The chemical composition of wheat grain treated with an IR laser is given in table 2.

По сравнению с контролем увеличилось содержание сырого протеина, уменьшилось количество крахмала и возрос процент восстанавливающих Сахаров. Степень декстри- низации составила 24%, В услови х эксперимента энергозатраты составили 10 кВт/ч, что по сравнению с известным способом в 5 раз меньше, зона облучени  составл ла 1 м и была сокращена в 5 раз при производительности 250-300 кг зерна в ч.In comparison with the control, the content of crude protein increased, the amount of starch decreased and the percentage of reducing sugars increased. The degree of dextrinization was 24%. Under the conditions of the experiment, the energy consumption was 10 kW / h, which is 5 times less than the known method, the irradiation zone was 1 m and was reduced 5 times with a productivity of 250-300 kg of grain per day. h

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ обработки пищевых продуктов и кормов ИК-излучением, отличающий- с   тем, что, с целью увеличени  их питательности и перевариваемости, ИК-излучение берут когерентным и монохроматическим с длиной волны 10,6 мкм.The method of processing food and feed infrared radiation, characterized in that, in order to increase their nutritional value and digestibility, infrared radiation is taken coherent and monochromatic with a wavelength of 10.6 microns. Таблица 1Table 1 Таблица 2table 2